基于半刚性四面体四齿配体构筑的Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)配位聚合物及其性质

在水热的条件下, 利用四(4-吡啶氧甲基)甲烷(L₁)或四(3-吡啶氧甲基)甲烷(L₂)、1, 4-萘二甲酸(1, 4-NDC)和d¹⁰金属离子发生自组装反应合成了2个化合物{[Cd₂(L₁)(1, 4-NDC)₂]·2H₂O}_n (1)和{[Zn₂(L₂)(1, 4-NDC)₂]·DMF·3H₂O)}_n (2)。单晶结构表明化合物1是通过L1配体与一维链[Cd(1, 4-NDC)]_n相连构建而成的三维骨架化合物, 而化合物2是一对螺旋链与另外的一维链相互垂直交联而形成二维网络结构。更为重要的是, 通过引入2种不同空间位阻的配体, 研究了辅助配体对金属有机配位聚合物结构多样性的影响。另外, 它们的荧光性质也做了相应的探讨。     

以5-(6-羧酸-2-萘基)-间苯二羧酸为配体构筑的两个镉的金属-有机骨架化合物的合成、晶体结构及荧光性质

在溶剂热条件下,以不对称三羧酸5-(6-羧酸-2-萘基)-间苯二羧酸(H₃L)为配体合成了2个镉的金属-有机骨架化合物:{[Cd₃L₂(H₂O)₃]·6DMF}_n(1)和{[Cd₃L₂(H₂O)₄]·3DMA}_n(2)。通过X射线单晶衍射,粉末衍射,热重和红外光谱进行了结构表征。结构分析表明,1和2形成3,6-连接的三维结构,其拓扑符号分别为:(4⁵.6⁴.8⁶)(4³)₂和(6¹².8³)(6³)₂。此外,还对2个化合物进行了荧光分析。     

基于3,5-双(4-吡啶基)-吡啶的两个钴(Ⅱ)配合物的合成与晶体结构

用3,5-双(4-吡啶基)-吡啶(BPYPY)分别与反式-1,4-环己烷二甲酸(trans-H₂chdc)和4,4''-联苯醚二甲酸(H₂oba)组成混合配体,用温和的溶剂热法与Co(NO₃)₂·6H₂O合成了2个配合物[Co(BPYPY)₂(H₂O)₄]·(trans-chdc)·4H₂O (1)和{[Co(BPYPY)(H₂O)₄]·(oba)}_n(2),利用X射线单晶衍射、元素分析对它们进行了表征。结果显示,配合物1为单核结构,属于单斜晶系,P2₁/n空间群;配位聚合物2是一维链通过O-H…O氢键形成的三维超分子结构,属于正交晶系,Pccn空间群。     

一系列由柔性N,N'-双(3-吡啶甲基)胺构筑的螺旋配合物的合成、结构和性质

合成和表征了5个螺旋配位聚合物{[Cu(Hbpma)(H₂O)₄]₂(SO₄)₃·3.5H₂O}_n (1)、{[Ni(Hbpma)(H₂O)₄]₄(SO₄)₆·10.75H₂O}_n (2)、{[Mn(Hbpma)(H₂O)4](SO₄)_1.5·3H₂O}_n (3)、{[Zn(Hbpma)(H₂O)₄]₄(SO₄)₆·4H₂O·4CH₃OH}_n (4)和{[Cu(Hbpma)2(H₂O)₂](SO₄)2·9H₂O}_n (5),其中bpma代表N,N'-双(3-吡啶甲基)胺。晶体结构分析表明配合物1~4为一维链状结构,配合物5为二维层状结构,其中金属离子由质子化的bpma配体桥连。值得注意的是,采取反-反式构象的柔性bpma配体使得配合物1和2为假螺旋链结构,配合物3和4为螺旋链结构,配合物5为螺旋层结构。同时研究了配合物的磁性和热稳定性。     

基于两种柔性同分异构羧酸配体的钴(Ⅱ)配合物的合成、结构表征及磁性能研究

分别以E-3-[4-(羧甲氧基)-苯基]丙烯酸(H₂L¹)和E-3-[4-(羧甲氧基)-苯基]丙烯酸(H₂L²)为主配体,合成了3种钴(Ⅱ)配位聚合物：[Co(L¹)(bpp)]_n(1),{[Co(μ₃-OH)₂(L²)₄(bpy)₂(H₂O)₄]·12H₂O}_n(2)和[Co(L₂)(bpy)]_n(3)(bpp：1,3-二吡啶基丙烷,bpy：4,4-联吡啶)。通过元素分析、红外光谱、X射线粉末和单晶衍射对其进行了结构表征。结果表明钴(Ⅱ)离子在这3种配合物中具有不同的配位环境,导致3种配合物具有不同的晶体结构和磁性特征。     

两个一维配位聚合物的合成、晶体结构、电化学及光学性质

合成了2个新的Robson大环配位聚合物{[Mn₂L¹(1,4-bix)₂](ClO₄)₂·5H₂O·DMF}_n(1)和{[Cu₂L²(1,4-bix)](ClO₄)₂}_n(2)(H₂L¹和H₂L²分别为1,3-丙二胺与2,6-二甲酰基-4-氟苯酚和2,6-二甲酰基-4-氯苯酚通过[2+2]缩合的产物)。2个配合物通过1,4-二(1,2,4-三唑-1-甲基)苯(1,4-bix)桥连大环单元形成一维链状结构。配合物的HOMO-LUMO能带间隙通过循环伏安法、紫外-可见漫反射光谱进行了测定,结果表明有较低的能带间隙。     

一系列由柔性N,N'-双(3-吡啶甲基)胺构筑的螺旋配合物的合成、结构和性质

合成和表征了5个螺旋配位聚合物{[Cu(Hbpma)(H₂O)₄]₂(SO₄)₃·3.5H₂O}_n (1)、{[Ni(Hbpma)(H₂O)₄]₄(SO₄)₆·10.75H₂O}_n (2)、{[Mn(Hbpma)(H₂O)₄](SO₄)_1.5·3H₂O}_n (3)、{[Zn(Hbpma)(H₂O)₄]₄(SO₄)₆·4H₂O·4CH₃OH}n (4)和{[Cu(Hbpma)2(H₂O)₂](SO₄)₂·9H₂O}_n (5), 其中bpma代表N,N'-双(3-吡啶甲基)胺。晶体结构分析表明配合物1~4为一维链状结构, 配合物5为二维层状结构, 其中金属离子由质子化的bpma配体桥连。值得注意的是, 采取反-反式构象的柔性bpma配体使得配合物1和2为假螺旋链结构, 配合物3和4为螺旋链结构, 配合物5为螺旋层结构。同时研究了配合物的磁性和热稳定性。     

三个二羧酸配体配位聚合物的合成、结构表征和荧光性质

以羧酸配体 2,2''-(1,4-亚苯基双(亚苯基))双(硫二基)二苯甲酸(H₂L¹)和 2,2''-(2,3,5,6-四甲基-1,4-亚苯基)双(亚甲基）双(硫二基)二苯甲酸(H₂L²)分别与金属盐反应,通过溶剂热方法合成了 3个配位聚合物：{[Ni(L¹)(H₂O)₄]·2H₂O}_n (1)、[Zn(L¹)(DMA)₂]_n(2)和[Co(L²)(DMF)₂]_n (3),其中DMA=N,N-二甲基乙酰胺,DMF=N,N-二甲基甲酰胺。对配合物1~3进行了单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射和固体紫外可见光谱测试和表征。单晶X射线衍射表明：3个配合物均为一维锯齿形链状结构,并通过氢键作用形成三维骨架,且配体均表现为反式构象。此外,对配合物2固态荧光性质进行了研究。     

3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸和芳香二羧酸配体构建的具有3,4-连接四重和三重穿插的d10金属配位聚合物

以3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸(HL)与芳香二羧酸为配体,在水热条件下与Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)盐反应得到4个具有3,4-连接多重穿插结构的配位聚合物:[Zn₂L₂(tdc)]n (1),{[Zn₄L₄(Hhdc)₂]·H₂O}n (2),{[Zn₂L₂(Hhdc)]·H₂O}n (3),{[Cd₂L₂(bdtc)(H₂O)]·0.5H₂O}n (4)(H₂tdc=2,5-噻吩二甲酸,H₃hdc=5-羟基间苯二甲酸,H₂bdtc=1,4-苯二硫乙酸).晶体结构分析表明,聚合物1~3具有3,4-连接四重穿插的三维网络结构,拓扑符号分别为(4.8²)(4.8⁵) (1)、(6³)(6⁵.8) (2)和(6³)(6⁵.8) (3).4为3,4-连接三重穿插的二维平面结构,拓扑符号为(6³)(6⁶).测定了配位聚合物1、3和4的热稳定性和荧光性质.     

基于N-乙酰-L-酪氨酸构筑的两例纯手性钴(Ⅱ)配合物的合成、结构及性质

利用手性配体N-乙酰-L-酪氨酸(Hacty)与钴盐通过溶液法合成了2例纯手性配合物{[Co(acty)(bpp)₂(H₂O)₂](NO₃)·2H₂O}_n(1)和{[Co₂(acty)₂(bpe)₃(H₂O)₃](ClO₄)₂·4H₂O}_n(2)(bpp=1,3-联(4-吡啶)丙烷,bpe=1,2-联(4-吡啶)乙烷),并对它们进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、热重(TG)、粉末X射线衍射(PXRD)及X射线单晶衍射测定。配合物1属于单斜晶系P2₁空间群,六配位的Co(Ⅱ)离子被bpp配体连接形成一维右手螺旋链结构。配合物2属于三斜晶系P1空间群,六配位的双核Co(Ⅱ)离子被bpe配体连接形成一维带状链结构。在氢键的作用下,它们均形成三维超分子结构,深入讨论了不同构型的含N辅助配体对配合物结构的影响。此外,测定了2例手性配合物的圆二色(CD)光谱。     

基于5-(4-(2,6-二(2-吡嗪基)-4-吡啶基)苯氧基)间苯二甲酸的Mn(Ⅱ)和Ca(Ⅱ)配位聚合物的合成与晶体结构

采用对苯二甲酸为模板剂, 溶剂热法合成了2个以5-(4-(2, 6-二(2-吡嗪基)-4-吡啶基)苯氧基)间苯二甲酸(H₂L)为配体的金属-有机配位聚合物:{[MnL] ·0.5H₂O}_n (1), {[CaL(H₂O)₂]·H₂O}_n (2)。通过X-射线单晶衍射, 元素分析和红外光谱进行了结构表征。结构分析表明, 1具有(3, 3)-连接的不同手性型二维层面结构, 这些交替出现的单手性左旋型和右旋型二维平面通过配体的吡啶环与吡嗪环间π…π堆积作用构成了三维超分子结构;2是通过L^2-配体羧基桥连接相邻的Ca(Ⅱ)金属中心, 形成一条平行于b轴方向的一维链结构。研究了配位聚合物的热稳定性和2的荧光性质。     

4,4'-联吡啶桥联的三个铜有机膦酸配合物的合成、结构及磁性

在水热条件下,以N-氧化-2-吡啶膦酸(H₂L)为主配体,4,4’-联吡啶(bpy)为桥联配体,合成了3个铜有机膦酸配合物：{[Cu(L)(bpy)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1),{[Cu(HL)₂(bpy)]·4H₂O}_n(2)和{[Cu₂(L)₂(bpy)]·3H₂O}_n(3)。配合物1中,相邻的铜离子由2个膦酸根连成二聚体,二聚体之间通过bpy桥联成一维链。配合物2中,单核[Cu(HL)₂]被bpy连接成一维链。配合物3中,四聚体[Cu₂(L)₂]₂被bpy连接成“砖块状”结构的二维层。磁性研究表明,配合物1和3中铜离子之间存在反铁磁性耦合。     

基于联苯四羧酸的Zn(Ⅱ)配合物的合成、结构和性质

利用联苯四羧酸(H₄bptc)和双三唑乙烷(bte)合成了2个配位聚合物{[Zn₂(bptc)(DMF)₂(H₂O)]·DMF·H₂O}_n (1)和{[Zn(bte)(bptc)_0.5]·DMF·0.5H₂O}_n(2).化合物1为三维PtS-拓扑结构,在该配合物中每个双核次级构筑单元(SBU){Zn₂(O₂CR)₄}与4个联苯四酸配体相连,从而将配合物构筑成了三维MOF结构.化合物 2 为二维梯形结构,并通过弱氢键O…H-C将二维层连接为三维结构.同时对配合物的热稳定性和荧光特征进行了讨论.     

基于N-乙酰-L-酪氨酸构筑的两例纯手性钴(Ⅱ)配合物的合成、结构及性质

利用手性配体N-乙酰-L-酪氨酸(Hacty)与钴盐通过溶液法合成了2例纯手性配合物{[Co(acty)(bpp)₂(H₂O)₂](NO₃)·2H₂O}_n (1)和{[Co₂(acty)₂(bpe)₃(H₂O)₃](ClO₄)2·4H₂O}_n (2)(bpp=1,3-联(4-吡啶)丙烷,bpe=1,2-联(4-吡啶)乙烷),并对它们进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、热重(TG)、粉末X射线衍射(PXRD)及X射线单晶衍射测定。配合物1属于单斜晶系P2₁空间群,六配位的Co(Ⅱ)离子被bpp配体连接形成一维右手螺旋链结构。配合物2属于三斜晶系P1空间群,六配位的双核Co(Ⅱ)离子被bpe配体连接形成一维带状链结构。在氢键的作用下,它们均形成三维超分子结构,深入讨论了不同构型的含N辅助配体对配合物结构的影响。此外,测定了2例手性配合物的圆二色(CD)光谱。     

3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸和芳香二羧酸配体构建的具有3,4-连接四重和三重穿插的d10金属配位聚合物

以3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸(HL)与芳香二羧酸为配体,在水热条件下与Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)盐反应得到4个具有3,4-连接多重穿插结构的配位聚合物:[Zn₂L₂(tdc)]_n (1),{[Zn₄L₄(Hhdc)₂]·H₂O}_n (2),{[Zn₂L₂(Hhdc)]·H₂O}_n (3),{[Cd₂L₂(bdtc)(H₂O)]·0.5H₂O}_n (4)(H₂tdc=2,5-噻吩二甲酸,H₃hdc=5-羟基间苯二甲酸,H₂bdtc=1,4-苯二硫乙酸).晶体结构分析表明,聚合物1~3具有3,4-连接四重穿插的三维网络结构,拓扑符号分别为(4.8²)(4.8⁵) (1)、(6³)(6⁵.8) (2)和(6³)(6⁵.8) (3).4为3,4-连接三重穿插的二维平面结构,拓扑符号为(63)(66).测定了配位聚合物1、3和4的热稳定性和荧光性质.     

一对杂环异构体作为配体与Ag(Ⅰ)的配位化学研究：合成、晶体结构和荧光表征

成功合成并分离了一对异构的杂环配体L₁和L₂(L₁=1-((吡啶-4-基)甲基)-1氢-苯并三唑,L₂=2-((吡啶-4-基)甲基)-1氢-苯并三唑))。这类配体在构筑复杂的金属有机框架方面,具有许多优点。把这对配体分别和高氯酸银作用,得到了2个新的化合物1和2并测定了结构,分别为[Ag(L₁)(ClO₄)]_n(1)和[Ag(L₂)₂]ClO₄·H₂O(2)。化合物1为一维双螺旋结构,而化合物2仅仅展现出零维结构。配体在结构上的细微差别可以导致所形成的配位化合物的结构的巨大差异。     

以T型三羧酸配体构筑的具有2D→3D穿插结构的金属有机框架的合成、结构及性质

采用溶剂热合成法,利用T型三羧酸配体3,4',5-联苯三羧酸(H₃BPT=biphenyl-3,4',5-tricarboxylic acid)制备并表征了2个2D→3D穿插结构的金属有机框架结构,{[Ni₃(BPT)₂(bpe)₂(H₂O)₆]·2DMF·7H₂O}n (1)和{[Ni₃(BPT)₂(bpea)₂(H₂O)₆]·2DMF·5H₂O}n (2)(bpe=1,2-bis(4-pyridyl)ethylene,bpea=1,2-bis(4-pyridyl)ethane,DMF=N,N-dimethylformamide).在这2个化合物中,BPT配体和含氮配体bpe或bpea共同连接相邻的Ni(Ⅱ)中心,形成(3,4)-连接的(6³)(6⁵.8)二维双层结构.相邻双层结构间相互穿插,形成具有聚轮烷结构的2D→3D互锁结构.气体吸附性质表明,化合物1对CO₂和N₂具有一定的吸附能力.     

两个基于四面体型配体的镉配合物的合成、晶体结构及性质

用四面体构型的配体四[3-(羧基苯)氧甲基]甲烷(H₄L)与镉离子通过溶剂热法合成了结构不同的配合物[Cd₆L₃(DMA)₃(H₂O)]_n(1)和{[Cd₂L(H₂O)₄]·4H₂O}_n(2)(L=四[3-(羧基苯)氧甲基]甲烷)。化合物1属于三方晶系R3空间群。每个配体通过4个羧基连接了4个三核镉簇,每个三核镉簇连接了6个苯甲酸,形成双节点(4,6)-连接toc拓扑构型的三维骨架结构。配合物2属于单斜晶系C2/c空间群。每个配体连接了4个镉原子,仍保持四面体构型。镉原子由羧基沿着b轴连接成一维链,链与链之间通过配体连接,且2个相邻配体的苯环之间存在π-π堆积。此外,对化合物1和2在室温下做了固态紫外和荧光性质的研究。     

基于双吡啶脲类Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)配合物的合成及晶体结构

间苯二胺和3-吡啶异氰酸酯在甲苯中加热回流得到双吡啶脲类配体L,然后将配体分别与CdSO₄·8H₂O,ZnI₂,HgI₂,HgCl₂进行配位反应,得到4个配合物{[Cd（L）（SO₄）（H₂O）₃]·H₂O}_n（1）,{[Zn（L）I₂]·2C₂H₅OH}_n（2）,{[Hg（L）I₂]·C₂H₅OH}_n（3）,[Hg（L）Cl₂]·H₂O（4）,并用元素分析、FT-IR、X射线单晶衍射、粉末衍射对其进行了表征。配合物1形成一维螺旋链结构,配合物2和3形成一维“之”字链结构,配合物4形成32元环状结构。     

一维和二维镝(Ⅲ)配合物的慢磁弛豫

分别用稀土醋酸盐和稀土高氯酸盐与希弗碱配体和巯基烟酸配体反应得到了两例镝配合物[Dy₂(OAc)₆H₂O]_n(1)和{[DyL(H₂O)₄]ClO₄·H₂O}_n(2)(L=2,2'-二硫代-二(3-吡啶甲酸)),并通过单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱和磁性测试对其进行了表征。结构研究和磁性测试表明:化合物1是羧基桥连的一维链结构,该化合物表现出慢磁弛豫性质,有效能垒为2 K;化合物2是通过原位生成的二硫键桥连的二维网状结构,表现出明显的铁磁相互作用和慢磁弛豫行为。